【正文】 ................................................................................................................................................ 40 8 工作面安全技術(shù)管理措施 ............................................................................................................................................... 4 、初采措施 ................................................................................................................................................................... 4 、災(zāi)害防治措施與避災(zāi)路線 ....................................................................................................................................... 5 1 1 礦井基本情況 井田概況 、交通位置 十二礦位于河南省平頂山市，平頂山礦區(qū)的東部，距市中心 ，井田東部與八礦為鄰，西與十礦為鄰，南到煤層露頭，北至李口向斜軸。井田構(gòu)造簡單，煤層厚度變化不大。 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于八礦、十礦、十二礦己組煤開采邊界調(diào)整的通知”，即“平煤 [1999]276 號(hào)”文； 十二礦地測(cè)科編制的《平煤集團(tuán)十二礦三水平地質(zhì)說明書》； 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于對(duì)十二礦三水平地質(zhì)說明書的批復(fù)”，即“平煤地[2020]02 號(hào)”文； 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于十二礦三水平設(shè)計(jì)方案論證會(huì)議紀(jì)要”，即“平煤會(huì)紀(jì) [2020]50 號(hào)”文； 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于十二礦北山風(fēng)井留設(shè)保護(hù)煤柱的意見”，即“平煤總 [2020]18 號(hào)”文 ； 平 煤集團(tuán)十二礦三水平初步設(shè)計(jì)任務(wù)委托書 ； 礦方提供的 十 二礦采掘工程平面圖及有關(guān)資料 。 I 前 言 一、概況 平煤集團(tuán)公司十二礦位于河南省平頂山市境內(nèi)，為平頂山煤業(yè)集團(tuán)公司骨干礦井之一。十二礦依據(jù)平煤 [1999]276 號(hào)文，決定將該文調(diào)整邊界的擴(kuò)大區(qū)域即本礦三水平進(jìn)行開發(fā)，布置接替采區(qū)，并將礦井三水平的生產(chǎn)能力擴(kuò)大到 。～ 10176。 設(shè)計(jì)對(duì)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析比較，論述了各方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)，確定了北山風(fēng)井作為十二礦三水平回風(fēng)井的方案； 設(shè)計(jì)分別對(duì)北山風(fēng)井井筒布置、提升及井下運(yùn)輸、通風(fēng)、排水系統(tǒng)等進(jìn)行了論述分析，并確定了該礦三水平的各生產(chǎn)系統(tǒng)； 設(shè)計(jì)布置三水平的采區(qū)巷道，并確定了該礦三水采掘面的個(gè)數(shù)及三水平達(dá)產(chǎn)后，由一個(gè)己 15煤層綜采工作面和一個(gè)己 1617煤層綜采工作面來保證礦井的 II 生產(chǎn)能力。新建北山風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地，距現(xiàn)工業(yè)廣場(chǎng) ，新修建專用公路相連接，交通較為便利。東部以 20 號(hào)勘探線東 500m 平行線與八礦為界；南以己 15煤層 620m 底板等高線與二水平己 七 二期為界；西以 22 號(hào)勘探線西 260m 平行線與十礦為界；北部以“平煤 [1999]276 號(hào)”文確定的北邊界（大致為李口向斜軸）與八礦、十礦為界。 己七采區(qū)于 1990 年 4 月開始準(zhǔn)備， 1992 年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 60 萬 t/a。截止 2020 年末采區(qū)剩余工業(yè)儲(chǔ)量 萬噸，可采儲(chǔ)量 萬噸。～ 2176。 、 公路及鐵路運(yùn)輸 廠外道路自新建工業(yè)場(chǎng)地入口至十二礦現(xiàn)有工業(yè)廣場(chǎng)距離約 3km,目前在礦井建設(shè)階段，使用的是風(fēng)景區(qū)道路，路面寬度不足 4m。新老廣場(chǎng)之間的運(yùn)輸聯(lián)系采用重型運(yùn)輸車輛運(yùn)送設(shè)備、矸石，大型通勤車接送上下井工作人員。汽運(yùn)主要設(shè)備為中型載重汽車 2 臺(tái)（可利用礦內(nèi)原有車輛），中型自卸汽車 2 臺(tái)，面包車 1臺(tái)，大客車 2 臺(tái)。兩回電源線路型號(hào)均為 LGJQ300/25, 線路長度分別為 和 。低壓變電所內(nèi) 2 臺(tái)動(dòng)力變壓器型號(hào)為 S11M500/6 6/，正常 2 臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，以 380V 為地面水處理廠、鍋爐房、排矸系統(tǒng)、空氣加熱室、熱交換設(shè)備及室內(nèi)外照明等處供電。北工業(yè)廣場(chǎng)消防、生產(chǎn)用水水源由該處地下水井提供。 整個(gè)場(chǎng)區(qū)設(shè)有室外消火栓消防系統(tǒng)。本礦三水平開采的己 15和己16－ 17煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角由南向北逐漸變小，南部平均傾角 10176。 三水平設(shè)計(jì)走向長 1850m,傾斜長度 1820m，雙翼開采，煤層傾角 10176。截止 2020 年末采區(qū)剩余 工業(yè)儲(chǔ)量 萬噸，可采儲(chǔ)量 萬噸。 地表水 由于地表多為山峰及山坡地，第四系表土覆蓋層厚度（ 0～ 53m）較小，部分巖層裸露，大氣降水可能會(huì)有一定補(bǔ)給，對(duì)巖層中的含水量有一定的影響，但對(duì)己組煤影響不大。砂巖含水層總厚度 40 余 米 ，中間被砂質(zhì)泥巖、小紫泥巖大紫泥巖阻隔 ，阻礙了相互間的自然水力聯(lián)系，其中大占砂巖為直接充水含水層，香炭砂巖為間接充水含水層，香炭砂巖水可通過冒落裂隙帶導(dǎo)水與下部砂巖含水層發(fā)生水力聯(lián)系，影響礦井充水，單位涌水量 ～ ，滲透系數(shù) ～。所以，三水平 L2 灰?guī)r賦水性差，雖然靜水壓力較大，但裂隙不暢通，采掘工作面揭露灰?guī)r出水點(diǎn)涌水量一般不大，但是 整個(gè)三水平均屬于帶壓開采。 己 15煤層直接底板就是己 1617煤層直接頂板，為深灰色泥巖，厚 ～ ，普氏硬度系數(shù) ～ 3，抗壓強(qiáng)度為 ，遇水易膨脹，己 1617煤層直接底板為深灰色砂質(zhì)泥巖，厚度 2～ 3m，普氏硬度系數(shù) 2～ 3，垂直抗壓強(qiáng)度 10～ MP，孔隙度 %，吸水率 %。 （二） 瓦斯、煤塵、自燃、地溫 瓦斯：十二礦 1989 年以前一直屬低瓦斯礦井， 1989 年元月在己六采區(qū)首采面風(fēng)巷掘進(jìn)中發(fā)生了第一次煤與瓦斯突出，同年被鑒定為煤與瓦斯突出礦井； 1995 年經(jīng)中國煤炭科學(xué)院重慶分院煤研所鑒定，己組煤層 350m 頂板等高線以下為瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)。 自燃：本井田在各采區(qū)采取煤層煤樣（己 15或己 151己 1617）進(jìn)行自燃傾向性試驗(yàn)，結(jié)果表明兩煤層自燃等級(jí)為二級(jí)，即自燃，煤層自燃發(fā)火期為 3個(gè)月。 2020 年測(cè)得己 1517090 采面風(fēng)巷頂板砂巖水溫度高達(dá) 40℃以上。可采儲(chǔ)量為 萬 t，其中己 15煤層 萬 t，己 1617煤層 萬t。 T=Z/A K= = 式中： T礦井服務(wù)年限， a Z剩余可采儲(chǔ)量，萬 t 7 A礦井（采區(qū)）設(shè) 計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/a K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 礦井可采儲(chǔ)量為 萬 t（其中包含己 七 采區(qū) 剩余可采儲(chǔ)量 萬 t，三水平可采儲(chǔ)量為 萬 t； 庚 20煤層可采儲(chǔ)量 萬 t 未考慮），考慮 的備用儲(chǔ)量系數(shù)，礦井的服務(wù)時(shí)間為 年。其中一水平包括己 一 、己 二 、己 三 、己 四 、己 五 采區(qū)，已全部回采完畢。根椐礦井三水平的情況和當(dāng)前礦井的生產(chǎn)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)對(duì)十二礦三水平達(dá)產(chǎn)時(shí)，各井筒的使用情況加以分析論述，以決定礦井的開拓方式。根據(jù)三水平的需要，結(jié)合礦井各井筒的利用情況，在方案設(shè)計(jì)階段考慮了四個(gè)通風(fēng)方案 : 方案一、新打北山回風(fēng)井獨(dú)立回風(fēng)方案。 方案三、利用現(xiàn)北山回風(fēng)井和老副井并聯(lián)回風(fēng)方案。 各方案比較見表 221。” “鑒于三水平儲(chǔ)量少（ 萬噸），服務(wù)年限只有 年，且目前 集團(tuán)公司資金緊張，為節(jié)省投資，在方案實(shí)施上，三水平建設(shè)暫按第四方案執(zhí)行，即現(xiàn)北山風(fēng)井貫通后，測(cè)定通風(fēng)的運(yùn)行狀況，并上機(jī)解算，如果前期通風(fēng)系統(tǒng)能滿足安全生產(chǎn)的需要，就按第四方案實(shí)施，而后期如不能滿足安全生產(chǎn)的需要，其時(shí)在確定新建回風(fēng)井的有關(guān)事宜；如果現(xiàn)北山風(fēng)井貫通后，經(jīng)通風(fēng)網(wǎng)路解算不能滿足前期安全生產(chǎn)需要，則按第一方案實(shí)施?，F(xiàn)具體分析如下： 9 位置一，位于三水平上部，北山風(fēng)井北 45m 處。 ④、三水平回風(fēng)井提前建成，可為己 七 采區(qū)服務(wù)，以使己 六 回采結(jié)束后，己 七采區(qū)年產(chǎn)量能保持在 100 萬噸以上，為礦井的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)提供了可靠的保證，避免了以風(fēng)限產(chǎn)的情況出現(xiàn)。 不影響礦井生產(chǎn)。且要躲避其它巷道和硐室，施工難度大 。 同方案二 .2； 該方案，年運(yùn) 營費(fèi)用稍高。而利用現(xiàn)有的己 七 采區(qū)兩級(jí)絞車接力提升，很難擔(dān)負(fù)礦井三水平的開拓工程任務(wù)。 位置二，位于三水平下部，蘆家門北 120m 處。 三水平回風(fēng)井井筒 直徑與風(fēng)井風(fēng)阻的關(guān)系表 表 222 序號(hào) 風(fēng)井凈直徑 （ m） 通風(fēng)風(fēng)量 （ m3/s） 風(fēng)井深度（ m） 風(fēng)井風(fēng)速（ m/s） 風(fēng)井風(fēng)阻（ Pa） 1 4 150 865 2 150 865 11 3 150 865 4 150 865 5 150 865 6 150 865 從表中數(shù)值結(jié)合本礦情況可知，回風(fēng)井井筒直徑小于Φ 時(shí)，風(fēng)井風(fēng)阻和風(fēng)速都較大，不能滿足通風(fēng)要求。 從投資較少，施工進(jìn)度快的角度考慮，設(shè)計(jì)選定三水平回風(fēng)井凈直徑為Φ?；仫L(fēng)井筒直徑為Φ ，也有利于礦井通風(fēng)及長遠(yuǎn)發(fā)展 （見 回 風(fēng)井井筒平面布置圖 224） 。 煤層開采順序及配采關(guān)系 己 15 屬于突出煤層，根據(jù) 《平煤集團(tuán)公司區(qū)域性瓦斯治理突出采煤工作面及保護(hù)層工作面設(shè)計(jì)報(bào)審管理規(guī)定》，根據(jù) 區(qū)域性瓦斯治理指導(dǎo)意見， 礦井己14煤層可以作為己 15煤的保護(hù)層開采，因此三水平生產(chǎn)的首采面為己 1431010。 己 15煤層和己 1617煤層各有一個(gè)工作面生產(chǎn)，產(chǎn)量比約為 2： 1。井下各硐室采用混凝土砌碹支護(hù)。 巖巷或 半煤巖巷 掘進(jìn)工作面配備有 EBJ110SH 型掘進(jìn)機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)、局扇、探水鉆及錨噴支護(hù)設(shè)備等。掘進(jìn)井巷總體積（計(jì)煤巷）為 ，礦井三水平一期井巷工程量見表 15 226。 、車場(chǎng)線路的布置 礦井三水平煤炭為皮帶運(yùn)輸，北山進(jìn)風(fēng)井井底 600m 水平車場(chǎng)主要承擔(dān)矸石及大件采掘設(shè)備的運(yùn)輸，故僅在北山進(jìn)風(fēng)井底車場(chǎng)設(shè)調(diào)車線和 存車線，為節(jié) 16 省工程量調(diào)車線布置在 600m 水平軌道運(yùn)輸巷中。采用帶寬 1m 的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)力皮帶，長度 L=1245m， 最大運(yùn)輸速度，主電機(jī)功率為 4 220KW。其中己 七 采區(qū)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)由五部寬 1000mm 皮帶組成，其中前一、三部為簡易高強(qiáng)皮帶，第四、五部為普通寬1000mm 皮帶，二部為高強(qiáng)皮帶；服務(wù)于三水平掘進(jìn)的主要運(yùn)輸系統(tǒng)由三部寬1000mm 皮帶組成；己 六 采區(qū)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)由三部寬 1000mm 皮帶組成。其中三水平中部水倉的水排至己 七 二期泵房，己 七 采區(qū)由己 七 二期泵房將水排至己 七 一期泵房，己 七 一期泵房將水排至中央泵房；己 六 采區(qū)的水及己 五 采區(qū)、己 四 采區(qū)的水由己 三 采區(qū)泵房排至中央泵房，然后中央泵房的水排至地面，進(jìn)入礦地面污水處理廠。來自十礦地面變電所兩個(gè)回路 6KV 電源作為保安電源。斜井變電所負(fù)責(zé)對(duì)煤樓、中央風(fēng)井主扇及井下己 六 采區(qū)供電。有南風(fēng)井、中央風(fēng)井、北山風(fēng)井三個(gè)系統(tǒng)，南風(fēng)井服務(wù)于己六采區(qū)，中央風(fēng)井服務(wù)于己 七 采區(qū)、北山風(fēng)井服務(wù)于三水平。整機(jī)主控系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備份，在出現(xiàn)單側(cè)故障時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換至備用系統(tǒng)，確保礦井通訊的暢通。 調(diào)度臺(tái)具有強(qiáng)插、強(qiáng)拆功能。 井上在用電話共 70 線，分布在各個(gè)生產(chǎn)區(qū)隊(duì)及生產(chǎn)科室。地 18 面各生產(chǎn) 經(jīng)營科室、生產(chǎn)區(qū)隊(duì)及后勤經(jīng)營單位均配置有地面行政電話。作為平煤 集團(tuán)的試點(diǎn)，與柳州騰龍科技有限公司合作對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行改造后，從監(jiān)測(cè)機(jī)房可以直接監(jiān)測(cè)并控制局部通風(fēng)機(jī)的開停、自動(dòng)倒臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)瓦斯的自動(dòng)排放。上倉膠帶規(guī)格型號(hào)為 SPJ1000，上倉膠帶小時(shí)運(yùn)輸能力為 350t/h，破碎設(shè)備型號(hào)為DL7001，破碎設(shè)備小時(shí)處理能力為 500t/h，篩分設(shè)備為 2 臺(tái) QLS1845 篩分機(jī)，篩分小時(shí)處理能力 660t/h。 己七采區(qū)于 1990 年 4 月開始準(zhǔn)備， 1992 年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 60 萬 t/a。截止 2020 年末采區(qū)剩余工業(yè)儲(chǔ)量 萬噸，可采儲(chǔ)量 萬噸?！?2176。己組煤位于二疊系下統(tǒng)山西組，它上以砂鍋窯砂巖底面與下石盒子組分界，下以L1灰?guī)r頂面或己組煤底板砂巖底面與太原組分界，整和接觸，己組煤層共有四層煤，自上而下分別為：己 1己 1己 1己 17煤層，其中己 14煤層厚 ～ ，局部可采；己 15煤層厚 ～ ， 平均 ， 在井田上部與己 1己 17煤層合層為己 1517煤 層，己 15煤層在井田下部單獨(dú)存在； 己 1617煤層厚度變化較大，為～ ，平均 。左右，北部靠近李口向斜軸部傾角僅為 2176。按 ，儲(chǔ)量備用系數(shù)為 ，經(jīng)計(jì)算三水平服務(wù)年限 。己 14超前開采三個(gè)區(qū)段后再布置己 15掘進(jìn)工作面。 、煤層及煤質(zhì) （一）煤層 十二礦井田范圍內(nèi)地層中共含四組可采煤層，自上而下分別是為丁、戊、己、庚組煤，其中十二礦開采己、庚組煤層，其它煤層由十礦、八礦開采。左右，中部一般為 6176